Радионуклиды получают облучением в реакторах и ускорителях, а нужный изотоп отделяют от остальных физическими методами. Применение — от атомной энергетики до датирования горных пород и ядерной медицины — требует знать свойства каждого нуклида и понимать риски.
Что нужно знать
- Разделение изотопов: газовая диффузия и центрифугирование (UF₆), масс-спектрометрия (анализ), дробная кристаллизация.
- Уран-235: в природе ≈ 0,72 %, топливо АЭС — 3–5 %, оружейный ≈ 90 %.
- Реакторы на тепловых нейтронах (ВВЭР, РБМК, с замедлителем) и на быстрых (БН-600, БН-800, натрий).
- Получение нуклидов: реактор (нейтроны: ⁹⁹Mo, ⁶⁰Co), циклотрон (заряженные частицы: ¹⁸F), генератор ⁹⁹Mo/⁹⁹ᵐTc.
- Радиоуглерод ¹⁴C: $T \approx 5730$ лет, предел ~50 тыс. лет; древние породы — U–Pb, K–Ar. Возраст Земли ≈ 4,54 млрд лет.
- Медицина: ⁹⁹ᵐTc (T ≈ 6 ч, только γ) — диагностика; ¹³¹I — щитовидная железа; ¹⁸F-ФДГ — ПЭТ; ⁶⁰Co — гамма-терапия.
- ПЭТ: β⁺-распад → аннигиляция → два γ-кванта под 180°.
- Проблемы энергетики: отработанное топливо, аварии, нераспространение; радиоэкология — ¹³⁷Cs, ⁹⁰Sr в пищевых цепях.
Где чаще всего ошибаются
- Применять радиоуглеродный метод к объектам старше 50 тыс. лет.
- Считать, что топливо АЭС — оружейный уран.
- Путать циклотрон (заряженные частицы) и реактор (нейтроны).
- Думать, что работающая АЭС выбрасывает много CO₂.
Проверить себя
По этой же теме курса есть проверочная работа из 15 заданий на 25 минут. Проверка автоматическая, результат виден сразу — и по работе целиком, и по каждой теме.
Основы радиохимии · 10–11 классы · Получение и применение радионуклидов